給學(xué)妹看的SpringIOC 面試題（下）
之前上篇跟學(xué)弟學(xué)妹講了一下SpringIOC的啟動(dòng)流程，今天接著給學(xué)妹聊聊DI—Dependency Injection(依賴注入)
給學(xué)妹看的SpringIOC 面試題（上）
什么是依賴注入？
依賴注入(DI)是一個(gè)過程，通過該過程，對(duì)象只能通過構(gòu)造函數(shù)參數(shù)，工廠方法的參數(shù)或在構(gòu)造或創(chuàng)建對(duì)象實(shí)例后在對(duì)象實(shí)例上設(shè)置的屬性來定義其依賴關(guān)系(即，與它們一起工作的其他對(duì)象)。從工廠方法返回。
然后，容器在創(chuàng)建 bean 時(shí)注入那些依賴項(xiàng)。從根本上講，此過程是通過使用類的直接構(gòu)造或服務(wù)定位器模式來自己控制其依賴關(guān)系的實(shí)例化或位置的 Bean 本身的逆過程(因此稱為 Control Inversion)。
使用 DI 原理，代碼更簡(jiǎn)潔，當(dāng)為對(duì)象提供依賴項(xiàng)時(shí)，去耦會(huì)更有效。該對(duì)象不查找其依賴項(xiàng)，也不知道依賴項(xiàng)的位置或類。結(jié)果，您的類變得更易于測(cè)試，尤其是當(dāng)依賴項(xiàng)依賴于接口或抽象 Base Class 時(shí)，它們?cè)试S在單元測(cè)試中使用存根或模擬實(shí)現(xiàn)。
-----------以上解釋來源Spring官方文檔
說白了依賴注入只是把bean添加到IOC容器的一種方式。
從依賴注入的方式來說整體可以分為兩大類來處理，一種是手動(dòng)方式，一種是自動(dòng)方式。
手動(dòng)方式：
XML 資源配置元信息（比較常見） Java 注解配置元信息 （比較常見） API 配置元信息（不太常用） 自動(dòng)方式：
Autowiring
依賴注入的方式有上面的兩種，但是也可按注入的類型來區(qū)分：
Setter注入 構(gòu)造器注入 接口注入 方法注入
聊到依賴注入那么首先需要先聊聊 Autowiring Modes自動(dòng)綁定模式
Spring的官方文檔中對(duì)Autowiring Modes解釋是：
Spring 容器可以自動(dòng)裝配協(xié)作 bean 之間的關(guān)系。通過檢查 ApplicationContext 的內(nèi)容，您可以讓 Spring 自動(dòng)為您的 bean 解析協(xié)作者（其他 bean）
同時(shí)也提出了4種自動(dòng)裝配模式
no：(默認(rèn))無自動(dòng)裝配。Bean 引用必須由 ref元素定義。對(duì)于大型部署，建議不要更改默認(rèn)設(shè)置，因?yàn)槊鞔_指定協(xié)作者可以提供更好的控制和清晰度。在某種程度上，它記錄了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。byName：按屬性名稱自動(dòng)布線。Spring 尋找與需要自動(dòng)裝配的屬性同名的 bean。例如，如果一個(gè) bean 定義被設(shè)置為按名稱自動(dòng)裝配，并且包含一個(gè) master屬性(即，它具有setMaster(..)方法)，那么 Spring 將查找一個(gè)名為master的 bean 定義并使用它來設(shè)置屬性。byType：如果容器中恰好存在一個(gè)該屬性類型的 bean，則使該屬性自動(dòng)裝配。如果存在多個(gè)錯(cuò)誤，則會(huì)引發(fā)致命異常，這表明您可能不對(duì)該 bean 使用 byType自動(dòng)裝配。如果沒有匹配的 bean，則什么也不會(huì)發(fā)生(未設(shè)置該屬性)。constructor：類似于 byType，但適用于構(gòu)造函數(shù)參數(shù)。如果容器中不存在構(gòu)造函數(shù)參數(shù)類型的一個(gè) bean，則將引發(fā)致命錯(cuò)誤。
雖然官方文檔提出了Autowiring自動(dòng)綁定方式，但是在我們的真實(shí)的業(yè)務(wù)場(chǎng)景中，相對(duì)來說是用的比較少的，因?yàn)樗幸欢ǖ木窒扌裕襍pring官方文檔中也列出了其中的不足點(diǎn)。
自動(dòng)裝配的局限性和缺點(diǎn)(官方文檔鏈接)
property和constructor-arg設(shè)置中的顯式依賴項(xiàng)始終會(huì)覆蓋自動(dòng)裝配。您不能自動(dòng)連接簡(jiǎn)單屬性，例如基元，Strings和Classes(以及此類簡(jiǎn)單屬性的數(shù)組)。此限制是設(shè)計(jì)使然 PS:針對(duì)這種情況可以通過另外的一種方式@value等進(jìn)行轉(zhuǎn)化來處理這個(gè)場(chǎng)景。自動(dòng)裝配不如顯式接線精確。盡管如前所述，Spring 還是小心避免在可能產(chǎn)生意外結(jié)果的模棱兩可的情況下進(jìn)行猜測(cè)。SpringManagement 的對(duì)象之間的關(guān)系不再明確記錄。 容器內(nèi)的多個(gè) bean 定義可能與要自動(dòng)裝配的 setter 方法或構(gòu)造函數(shù)參數(shù)指定的類型匹配。對(duì)于數(shù)組，集合或 Map實(shí)例，這不一定是問題。但是，對(duì)于需要單個(gè)值的依賴項(xiàng)，不會(huì)任意解決此歧義。如果沒有唯一的 bean 定義可用，則引發(fā)異常。
說完這么多文檔的基礎(chǔ)知識(shí)，那么接下來就是開始demo測(cè)試環(huán)節(jié)，來加深理解一下上面的說的那么多到底是個(gè)啥。
Setter
先從注入的類型先分析怎么樣的一種方式叫Setter方式注入
/構(gòu)建一個(gè)測(cè)試Service
public class SetterServiceInjection {
public void testMethod(String param) {
System.out.println(param);
}
}
public class SetterServiceInjectionTest {
private SetterServiceInjection setterServiceInjection;
// Setter方式注入
public void setSetterServiceInjection(SetterServiceInjection setterServiceInjection) {
this.setterServiceInjection = setterServiceInjection;
}
public void testMethod(){
setterServiceInjection.testMethod("Setter方式注入");
}
// 測(cè)試啟動(dòng)demo
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:applicationContext.xml");
//獲取IOC容器中的bean
SetterServiceInjectionTest serviceInjectionTest = (SetterServiceInjectionTest) applicationContext.getBean("setterServiceInjectionTest");
serviceInjectionTest.testMethod();
// 結(jié)果打?。?/span>
// Setter方式注入
}
}
xml文件配置
<bean id="setterServiceInjection" class="com.ao.bing.demo.spring.ioc.SetterServiceInjection"/>
<!--Setter方式-->
<bean id="setterServiceInjectionTest" class="com.ao.bing.demo.spring.ioc.SetterServiceInjectionTest">
<property name="setterServiceInjection" ref="setterServiceInjection"/>
</bean>
上面是很常見的一種注入方式，而且這種方式常見于去寫一些配置文件、插件二方包、或者注入數(shù)據(jù)源信息等。
當(dāng)然Setter不是僅僅只是這一種使用方式，還可以注入對(duì)象，或者說注入一些集合信息等等。
構(gòu)造器注入
在代碼的實(shí)現(xiàn)上面構(gòu)造器和Setter方式是很相似的。還是按照上面的代碼改造一下如下所示
private final SetterServiceInjection setterServiceInjection;
// Setter方式注入
// public void setSetterServiceInjection(SetterServiceInjection setterServiceInjection) {
// this.setterServiceInjection = setterServiceInjection;
// }
public void testMethod(){
setterServiceInjection.testMethod("構(gòu)造器方式注入");
}
//構(gòu)造器注入
public SetterServiceInjectionTest(SetterServiceInjection setterServiceInjection){
this.setterServiceInjection = setterServiceInjection;
}
<context:component-scan base-package="com.ao.bing.demo"/>
<bean id="setterServiceInjection" class="com.ao.bing.demo.spring.ioc.SetterServiceInjection"/>
<!--Setter方式-->
<!-- <bean id="setterServiceInjectionTest" class="com.ao.bing.demo.spring.ioc.SetterServiceInjectionTest">-->
<!-- <property name="setterServiceInjection" ref="setterServiceInjection"/>-->
<!-- </bean>-->
<bean id="setterServiceInjectionTest" class="com.ao.bing.demo.spring.ioc.SetterServiceInjectionTest">
<constructor-arg index="0" ref="setterServiceInjection"/>
</bean>
既然兩個(gè)代碼這么相似，為什么Spring官方還需要推薦使用這種方式呢？和Setter方式區(qū)別又是啥？
推薦原因：從定義的屬性來說添加了 final修飾說明我們注入的依賴不能再變動(dòng)。其次從XML的配置bean的屬性來說，當(dāng)需要實(shí)例化setterServiceInjectionTest這個(gè)類的時(shí)候已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了有參構(gòu)造函數(shù)，那么就不會(huì)再使用默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)，同時(shí)針對(duì)傳入的參數(shù)需要確保有這種類型的值，否則就會(huì)報(bào)錯(cuò)，所以這樣就保證了依賴不會(huì)為空最后因?yàn)闃?gòu)造器傳入的參數(shù)是確定有值的，那就意味著構(gòu)造屬性是已經(jīng)完全初始化的狀態(tài)，所以這也就避免了后面需要分析的循環(huán)依賴的問題。區(qū)別
在Setter注入,可以將依賴項(xiàng)部分注入,構(gòu)造方法注入不能部分注入 使用setter注入不能保證類的所有的屬性都注入進(jìn)來。 在類對(duì)象相互依賴的時(shí)候可以通過Setter方式解決循環(huán)依賴問題。
接口回調(diào)注入
提供Spring中獲取容器本身的一些功能資源，就是通過實(shí)現(xiàn)一系列Spring Aware接口來實(shí)現(xiàn)具體的功能。
BeanFactoryAware：獲取 IoC 容器 - BeanFactory ApplicationContextAware：獲取 Spring 應(yīng)用上下文 - ApplicationContext 對(duì)象 EnvironmentAware：獲取 Environment 對(duì)象 ResourceLoaderAware：獲取資源加載器 對(duì)象 - ResourceLoader BeanClassLoaderAware：獲取加載當(dāng)前 Bean Class 的 ClassLoader BeanNameAware：獲取當(dāng)前 Bean 的名稱 MessageSourceAware：獲取 MessageSource 對(duì)象，用于 Spring 國(guó)際化 ApplicationEventPublisherAware：獲取 ApplicationEventPublishAware 對(duì)象，用于 Spring 事件 EmbeddedValueResolverAware：獲取 StringValueResolver 對(duì)象，用于占位符處理
上面的接口回調(diào)實(shí)現(xiàn)方式也比較簡(jiǎn)單，基本所有的bean都能實(shí)現(xiàn)Aware接口，但是實(shí)現(xiàn)Aware接口也有一定的局限性，不能進(jìn)行擴(kuò)展只能是進(jìn)行內(nèi)嵌，所以理解這就是一種內(nèi)建的回調(diào)方式。
以ApplicationContextAware實(shí)現(xiàn)代碼為例如下圖所示
@Component
public class SetterServiceInjectionTest implements ApplicationContextAware {
// @Autowired
// private SetterServiceInjection setterServiceInjection;
private ApplicationContext applicationContext;
public void testMethod() {
SetterServiceInjection setterServiceInjection = (SetterServiceInjection) applicationContext.getBean("setterServiceInjection");
setterServiceInjection.testMethod("接口回調(diào)");
}
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:applicationContext.xml");
//獲取IOC容器中的bean
SetterServiceInjectionTest serviceInjectionTest = (SetterServiceInjectionTest) applicationContext.getBean("setterServiceInjectionTest");
serviceInjectionTest.testMethod();
}
// 獲取上下文
@Override
public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
this.applicationContext = applicationContext;
}
}
方法注入
方法注入實(shí)現(xiàn)方式可以分為四種：
@Autowired：是Spring自帶的注解,依照類型進(jìn)行裝配。 @Bean：產(chǎn)生一個(gè)Bean對(duì)象，然后這個(gè)Bean對(duì)象交給Spring管理。 @Resource：@Resource`是JavaEE的標(biāo)準(zhǔn)，Spring對(duì)它是兼容性的支持，依照名稱進(jìn)行裝配。 @Inject（不常見）：jsr330中的規(guī)范。
以常見的Autowired為例
@Autowired
private SetterServiceInjection setterServiceInjection;
public void testMethod(){
setterServiceInjection.testMethod("方法注入");
}
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:applicationContext.xml");
//獲取IOC容器中的bean
SetterServiceInjectionTest serviceInjectionTest = (SetterServiceInjectionTest) applicationContext.getBean("setterServiceInjectionTest");
serviceInjectionTest.testMethod();
}
從上面的代碼中并不需要再寫一些構(gòu)造方法，也不用配置相關(guān)XML文件只要簡(jiǎn)單的加上@Autowired一個(gè)注解就能完成bean的相互關(guān)聯(lián)。
所以方法注入可以理解不用關(guān)心方法名稱也不用關(guān)心方法類型，只要方法上面在參數(shù)里面有相關(guān)的依賴類型同時(shí)加上@Autowired或者 @Resource 就能相關(guān)聯(lián)上。
類型選擇
上面介紹了這么多類型，那么應(yīng)該怎么合理的選擇哪個(gè)依賴的注入類型呢？
構(gòu)造器注入：強(qiáng)制依賴類型，低依賴。 Setter 方法注入：非很強(qiáng)的強(qiáng)制依賴類型（無依賴順序），多依賴。 方法注入：常用于聲明類 接口回調(diào)注入：業(yè)務(wù)中常用于寫一些主鍵啥的。
合理的選擇注入類型能減少業(yè)務(wù)開發(fā)環(huán)境中的很多的問題。
在真實(shí)的業(yè)務(wù)場(chǎng)景中還會(huì)遇到另外的一個(gè)問題，就是多個(gè)類型相同的bean注冊(cè)到Spring容器中，那么僅僅使用上面的幾種方式Spring框架則會(huì)拋出NoUniqueBeanDefinitionException異常，所以為了解決上述的問題Spring提出了一個(gè)新的注解**@Qualifier**來指定哪一個(gè)bean或者實(shí)現(xiàn)bean的邏輯分組，其用法也相對(duì)來說比較加單
public class QualifierDemo {
@Autowired
private List<Demo> demos; // 1 ,2,3,4 全部都有
@Autowired
@Qualifier
private List<Demo> demosQualifier; // 只有 3，4
@Autowired
@Qualifier("demo2")
private Demo demo1; // 只有2
@Bean
public Demo demo1() {
return new Demo(1);
}
@Bean
public Demo demo2() {
return new Demo(2);
}
@Bean
@Qualifier // 進(jìn)行邏輯分組
public Demo demo3() {
return new Demo(3);
}
@Bean
@Qualifier // 進(jìn)行邏輯分組
public Demo demo4() {
return new Demo(4);
}
@Data
public class Demo {
private Integer id;
public Demo (Integer id){
this.id =id;
}
}
}
通過上面的代碼就能很明確的知道沒有使用Qualifier注解的默認(rèn)就是加載了所有的，使用了Qualifier注解的demosQualifier的里面只有 demo3 和 demo4兩個(gè)，同樣也可以指定使用那么bean如demo1所示。
當(dāng)然這里只介紹了Qualifier的簡(jiǎn)單實(shí)用，在Spring的官方文檔中還有一種用法就是實(shí)現(xiàn)Qualifier擴(kuò)展用法，自定義注解，了解Spring Cloud 的同學(xué)可以去看看@LoadBalanced這個(gè)注解。用法如下
@Target({ElementType.FIELD, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
@Qualifier
public @interface DemoGroup {
}
Spring依賴注入差不多就跟大家聊完了，當(dāng)然后一些其他的一些比較少見的就不跟大家細(xì)聊了，比如說延遲依賴注入感興趣的可以小伙伴可以再去看下，推薦是使用ObjectProvider方式來處理。
總結(jié)
Spring的依賴注入用一句話來說解耦對(duì)象之間的依賴關(guān)系，通過xml方式或者注解的方式來靈活管理依賴。
看這中框架性的東西推薦大家可以去看看官方文檔，如果看不懂的英文的可以去找找中文翻譯過的，來加深自己的理解。(中文官方文檔鏈接)。
接下來剖析一下Spring中的3層緩存怎么去解決的循環(huán)依賴。
為了加深理解還給大家整理了一下幾個(gè)面試題。
構(gòu)造器注入和 Setter 注入有啥區(qū)別?更推薦什么方式？
答案已經(jīng)在文中構(gòu)造器的解釋中給說出來了
怎么解決多個(gè)類型相同的bean注冊(cè)到Spring容器的使用問題？
可以使用Qualifier注解來實(shí)現(xiàn)
參考文檔：中文官方文檔、《小馬哥核心編程》。
最近在搞的面試版PDF真的覺得還挺有意思的，等搞出來了，應(yīng)該可以讓大家面試前突擊突擊，對(duì)了面試視頻籌劃中了，這次準(zhǔn)備用不同的風(fēng)格演繹，下個(gè)月肯定能出來。
我是敖丙，你知道的越多，你不知道的越多，我們下期見。